萍鄉氨法與石灰石—石膏法（fǎ）煙（yān）氣脫硫技術比（bǐ）較分析

萍鄉       隨（suí）著我國對大氣汙染和環境保護的日（rì）益重視,煙氣（qì）脫（tuō）硫技術得到了快速發（fā）展,脫硫技（jì）術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前（qián）,我國煙氣（qì）脫硫技術主要有幹法、半幹法和（hé）濕法三種。其中濕法脫（tuō）硫工（gōng）藝應用最（zuì）廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石（shí）法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物（wù）吸收（shōu）法等（děng）,我國90%以上的煙氣脫（tuō）硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰（huī）石法主要應用在火電、鋼鐵和有色（sè）冶（yě）煉（liàn）行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多（duō）以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫技術已有幾（jǐ）十年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業（yè）績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰（huī）石-石膏法（fǎ）脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液（yè）,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗（xǐ）滌,循環漿液則通（tōng）過循環泵（bèng）向上輸送到噴漿層內設置（zhì）的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體（tǐ）和液體得以充分接觸（chù）,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓（gǔ）入的氧（yǎng）化空（kōng）氣發生化學反應,最終生成石膏（gāo）。吸收塔底部的石膏（gāo）漿液先在水力激流（liú）器中脫水支含固量餘額40%,然後（hòu）經帶式真空（kōng）過濾（lǜ）機過濾,得到（dào）含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經（jīng）兩級除霧（wù）器去除水分（fèn）,通過煙道進入煙囪排向（xiàng）大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝（yì）係統主要（yào）包括:煙氣係（xì）統、吸收氧化係統、漿液（yè）製備係統、石膏（gāo）脫（tuō）水（shuǐ）係統、排放係統（tǒng）等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產（chǎn）品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃（nóng）度（dù）下均可保持較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特（tè）點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫（tuō）硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除（chú）霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液（yè）由料（liào）液取出（chū）泵從脫硫塔打（dǎ）入（rù）母液箱,在進入設置有抽真空係（xì）統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點（diǎn）,比正常蒸發下（xià）降了40℃,大大降低了（le）蒸汽用量（liàng）;蒸發潔淨器出口為含固量30%的（de）硫酸銨（ǎn）料漿,經（jīng）離心機進一（yī）步分離後進入幹燥劑糟溜（liū）,得（dé）到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫（liú）工藝主（zhǔ）要包括:煙氣係統、吸收氧（yǎng）化係統、脫水係統等（děng）,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫（tuō）硫副產品為（wéi）硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術（shù）分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較（jiào）高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫（liú）技術存（cún）在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸（suān）銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和（hé）煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大（dà）,對加熱器材質要求較高;設備國產化程（chéng）度（dù）較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法（fǎ）所用脫硫劑石灰石價（jià）格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用（yòng）較高,占運行成（chéng）本的（de）比重較大（dà）。隨著工藝和設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費（fèi）用主（zhǔ）要集中（zhōng）在點好上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關（guān）鍵。氨法脫硫（liú）技術（shù）的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高（gāo）時,氨法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析（xī）
 
　　3.3.1 脫硫劑（jì）的（de）安全（quán）性（xìng）
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為（wéi）石灰石,石灰石物化性（xìng）質穩定,直接（jiē）接觸對人體（tǐ）無危害。加工時有揚塵（chén）,會（huì）刺（cì）激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易（yì）中毒物品,便於運輸、加工和貯存（cún）,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化（huà）學（xué）品,有強烈的（de）刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕（shí）,極易溶（róng）於（yú）水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作（zuò）用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸（xī）入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內（nèi）,即（jí）使在使用過程中,也必須（xū）處於完（wán）好密閉狀態（tài）,應采取有效的安全（quán）措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體（tǐ）無（wú）直接危害,也不存在（zài）火災（zāi）、爆炸（zhà）和中毒危險,多用於建築（zhù）行業,也用作工（gōng）業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均（jun1）運出廠外,填溝築路（lù）,覆土造田;或租地存放（fàng）,堆積如山,存（cún）在潰壩、塌方的危險,應予以（yǐ）防範。硫酸銨為工業（yè）產品（pǐn）,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等（děng）風險,使用安全、可靠、無不良影（yǐng）響（xiǎng）。
 
　　3.3.3 工藝的安全性（xìng）
 
　　與氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝相（xiàng）比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易（yì）爆、有毒等危險作業,發生一般以上事（shì）故（gù）的可能性小,無特種（zhǒng）工種（zhǒng）,無危險工序,風險係數低,安全優勢（shì）大,尤其是非化（huà）工從業人員對“氨”的人事不足,認（rèn）為其安全風險大,事故（gù）幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業（yè）基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法（fǎ）脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰（huī）石屬於天（tiān）然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和（hé）大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水（shuǐ）泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的（de）環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣（zhā）,其回收利用已成（chéng）為世界性難（nán）題,大多數情況下隻（zhī）能作為工業垃圾（jī）予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用（yòng）於農業（yè）生（shēng）產,使（shǐ）硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢（shì）大大高於脫硫（liú）石（shí）膏（gāo）。
 
　　(3)工（gōng）藝的環（huán）保（bǎo）性（xìng）
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下（xià）優勢:一（yī）是大氣汙染小,無CO2排放（fàng）,SO2排放（fàng）濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無（wú）需（xū）處理;三是（shì）灰（huī）泥廢渣排量很少,僅占（zhàn）脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙（yān）氣（qì）脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶（bǎo）、低碳環保,可再生（shēng）利用硫資源,符合循環經濟發展（zhǎn）戰略,這是石灰石-石膏（gāo）法（fǎ）煙氣脫硫技術（shù）所無法比擬的。尤其（qí）是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨（ān）水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢（fèi）水處理（lǐ）問題,回收（shōu）但資源,且無（wú）運（yùn）輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險（xiǎn）。這也是氮（dàn）肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對（duì）外依存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位（wèi）,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排（pái）量的94%,而火電廠（chǎng）SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難以回用（yòng）的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國（guó）優勢世界氮肥大（dà）國（guó）,土壤（rǎng）嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循（xún）環經濟發展,而且具有脫（tuō）硫（liú）脫（tuō）硝一體化的特點,其應用前景（jǐng）將（jiāng）越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法（fǎ）等手段推（tuī）廣和普及氨法石灰石（shí）-石膏法煙氣（qì）脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶（yě）煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫（tuō）硫改造。

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